[發明專利]用于位于遠方的機械的機具模擬系統

無效

• 申請號: 200980101767.0
• 申請日: 2009-01-07
• 公開（公告）號: CN101911059A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: F·P·尤特;J-J·克拉爾;K·L·斯特拉通;J·舒爾茨;A·奧普登博施;J·C·圣瑪麗亞
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: G06F17/28
• 分類號: G06F17/28
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;周良玉

技術領域

本公開一般涉及模擬系統，以及更具體地，涉及顯示與位于遠方的機械相關的圖像的機具模擬系統。

背景技術

例如，諸如挖掘機、載重車、推土機、自動平地機、運輸卡車以及其他類型的重型設備之類的機械被用于執行各種任務。在執行這些任務期間，機械操作在對于操作者不舒適的極端環境條件下，或者工地遠離文明地區。由于這些因素，通過機載操作者來完成一些任務是昂貴、勞動密集、費時以及低效的。

該問題的一種解決方案包括遠程控制機械。具體地，如果提供有機械和工作環境的視覺表示，遠離機械的非機載操作者可以從更舒適的位置來控制機械的操作。通過從現場到操作者的實況視頻饋送廣播來提供機械和工作環境的視覺表示。然后，操作者通過圖形用戶接口提供操作指令，操作指令隨后被發送到機械以控制機械。

但是通過實況視頻饋送來遠程控制機械存在的一個問題與從機械向遠程位置傳輸饋送所需的大帶寬有關。在其中不能獲得傳輸實況視頻饋送所需的大帶寬的遠程控制操作期間，操作者必須往返于遠程控制臺與推土機之間，重復地進行視覺檢查刮土鏟載荷(blade?load)和對刮土鏟進行遠程控制調整這一過程。該重復過程是低效而費時的。

在1999年9月7日頒發給Yamamoto等的美國專利No.5,950,141(’141專利)描述了解決這些問題的嘗試。’141專利描述的系統包括用于檢測在刮土鏟上施加的反作用力(reaction)的裝置、用于計算累積了泥土的刮土鏟的載荷因子的裝置以及用于顯示載荷因子的值或簡化的圖形表示的裝置。’141專利的系統可以將推土機移動到位，并根據在刮土鏟的面上積累的泥土量的自動檢測來使推土機從挖掘自動切換到承載。操作者通過手動操作或在無線電控制器的幫助下從遠程位置來指引推土機到位。因此，’141專利描述了一種用于自動進行推土操作而不依賴于操作者感知和對操作的影響的系統。

雖然’141專利的系統提供了一種用于在不能獲得大帶寬的情況下遠程控制推土機的自動系統，但該系統使具有經驗的操作者不能使用其技能和經驗來影響推土操作。在該’141專利系統中，操作者僅能將機械指引到推土位置，而不能控制在該位置的推土和材料移動操作。因為不能利用操作者的技能，因此降低了’141系統對不可預見的環境做出反應的適應能力。此外，不能利用有經驗的推土機操作者可能為工地帶來的推土作業中的速度和技能。

本公開旨在克服上述一個或多個問題。

發明內容

根據一個方面，本公開涉及一種用于機械的機具模擬系統。所述系統包括遠離所述機械的用戶接口以及與所述用戶接口、所述機械通信的處理器。所述處理器被配置為：接收在所述機械的位置處的多個參數輸入；基于所述多個參數計算機具載荷；以及在所述用戶接口上顯示機具載荷。

根據另一方面，本公開涉及一種顯示機具載荷的方法。所述方法包括接收在機械位置處測量的輸入參數；基于所接收的輸入參數計算所述機械的機具載荷；以及向遠離所述機械位置的用戶顯示機具載荷。

附圖說明

圖1為行駛在工地的示例性公開的機械的圖示；

圖2為用于圖1的機械的示例性公開的模擬和控制系統的示意性略圖；以及

圖3為用于圖2的系統的示例性公開的圖形用戶接口的圖示。

具體實施方式

圖1示例了在工地12進行推土操作的示例性機械10。機械10可以為本領域公知的任何運土機械，例如，圖1示出的推土機，其中機械10的功能包括將工地12的材料處理為結構需要的形式。

如圖2所示，機械10與具有多個部件的模擬系統14關聯，該多個部件互相作用以監視機械10的操作并響應于操作進行分析。具體而言，機械10包括與控制器18通信的數據模塊16。可以預期，如果需要的話，數據模塊16和控制器18可以集成在單個單元中。還可以預期模擬系統14包括除圖2所示出的部件之外的附加或不同的部件。